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ERIK EIKI HASHINAGA
Uso da metodologia Lean na cadeia de petróleo upstream
Trabalho de Conclusão do curso de
graduação do departamento de
Engenharia de Minas e Petróleo da
Escola Politécnica da Universidade
de São Paulo
São Paulo
2019
ERIK EIKI HASHINAGA
Uso da metodologia Lean na cadeia de petróleo upstream
Trabalho de Conclusão do curso de
graduação do departamento de
Engenharia de Minas e Petróleo da
Escola Politécnica da Universidade
de São Paulo
Área de Concentração: Setor
upstream da cadeia de petróleo
Orientadora: Profª. Dra. Regina
Meyer Branski
São Paulo
2019
FICHA CATALOGRÁFICA
Hashinaga, Erik Eiki, 1996
Uso da metodologia Lean na cadeia upstream de
petróleo / Erik Eiki Hashinaga – 2019
Orientador: Profa. Regina Meyer Branski
Trabalho de conclusão de curso (graduação) –
Universidade de São Paulo, Curso de Engenharia de
Petróleo, 2019.
1. Lean. 2. Cadeia de petróleo. 3. Otimização. 4.
Upstream. 5.Offshore. I. Branski, Regina Meyer. II. Uso da
metodologia Lean na cadeia upstream de petróleo
AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer e dedicar este trabalho para as seguintes pessoas, que
me instruíram muitos ensinamentos durante meus anos de vida:
Primeiramente à minha família que sempre esteve ao meu lado nesse meu
caminho. Ao meu pai Eurico, à minha mãe Sandra e ao meu irmão Cesar.
Aos meus amigos que estiveram ao meu lado em todos esses anos.
Aos meus professores do colégio e da faculdade, pelos ensinamentos.
A minha orientadora Regina.
E a todas as outras pessoas que me ensinaram algo e contribuíram, durante
minha vida, para ser quem eu sou.
RESUMO
O pensamento enxuto ou Lean thinking, também conhecido como Sistema
Toyota de produção, pode ser definido como uma filosofia ou método, que
agrupa técnicas e ferramentas que buscam essencialmente a eliminação de
desperdícios nas operações. Há relatos na literatura de experiências bem-
sucedidas na aplicação da metodologia Lean no setor de petróleo. O objetivo do
trabalho é identificar ferramentas e técnicas Lean já utilizadas nas atividades da
cadeia de petróleo offshore e apontar novas possibilidades de uso. O trabalho
foi desenvolvido em duas etapas: revisão sistemática da literatura e entrevistas
com especialistas da área de petróleo e de Lean. A revisão sistemática abrangeu
artigos publicados em periódicos científicos, revistas especializadas e
congressos da área de petróleo entre os anos de 2009 a 2019. Foi possível
identificar 23 estudos publicados, que compreenderam as principais ferramentas
e técnicas Lean utilizadas na cadeia de petróleo upstream. As entrevistas
mostraram que muitas ferramentas já estão incorporadas no dia a dia das
empresas, mas de forma isolada, sem a sistematização exigida para a
implantação da filosofia Lean.
Palavras-chave: Lean, Cadeia de petróleo, Upstream, Otimização, Offshore
ABSTRACT
Lean thinking, also known as the Toyota Production System, can be defined as
a philosophy or method that compose techniques and tools that essentially seek
to eliminate waste in operations. There are reports in the literature of successful
experiences in applying the Lean methodology in the oil sector. The objective of
this work is to identify Lean tools and techniques already used in offshore oil chain
activities and point out new possibilities for use. The work was developed in two
steps: systematic literature review and interviews with oil and Lean experts. The
systematic review covered articles published in scientific journals, journals and
oil congresses from 2009 to 2019. It was possible to identify 23 published studies
that comprised the main Lean tools and techniques used in the upstream oil
chain. Interviews showed that many tools are already incorporated into
companies' daily lives, but in isolation, without the systematization required to
implement the Lean philosophy.
Keywords: Lean, Oil chain, Upstream, Optimization, Offshore
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Lean thinking.........................................................................................5
Figura 2. Etapas do Trabalho de Conclusão de Curso.........................................9
Figura 3. Número de publicações por ano..........................................................12
Figura 4. Meio de publicação..............................................................................12
Figura 5. Detalhamento do meio de publicação.................................................13
Figura 6. Ferramentas utilizadas........................................................................14
Figura 7. Atividades contempladas.....................................................................15
LISTA DE SIGLAS
5S Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu e Shitsuke
AHP Analytical Hierarchy Process
CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
Superior
CEO Chief Executive Officer
DMAIC Definir, medir, analisar, melhorar e controlar
E&P Exploração e produção
FMEA Failure Mode and Effect Analysis
PSV Platform Supply Vessel
JTI Just-in-time
MIT Massachusetts Institute of Technology
MPT Manutenção Preventiva Total
MVP Minimum Viable Product
OEE Overall Equipment Effectiveness
OTC Offshore Technology Conference
PPM Project Portfolio Management
SciELO Science Eletronic Library Online
SIPOC Suppliers, Inputs, Process, Outputs and Customers
SMED Single Minute Exchange of Die
SPE Society of Petroleum Engineering
TQC Total Quality Control
VSM Value Stream Mapping
GLOSSÁRIO
Análise geofísica: Análise e interpretação de dados geofísicos obtidos
por softwares.
Árvore de natal: Conjunto de válvulas instalado na cabeça do poço,
responsáveis por regular a produção de
hidrocarbonetos.
Bomba de haste: Equipamento que eleva os fluídos do reservatório
para a superfície.
Completação: Processo de estruturação do poço recém perfurado,
para deixá-lo pronto para funcionamento.
Descomissionamento: Desmontagem e desativação da plataforma.
Fraturamento: Utilizar a pressão de fluídos para criar microfraturas
na rocha.
Jazida: Poço de petróleo.
Navio de sísmica: Utilizado para obter dados de uma região através da
sísmica, na parte upstream da cadeia de petróleo.
Perfil geológico: Representação vertical da geologia para definição
dos segmentos do terreno.
Pré-sal: Região sob uma camada de sal.
Rocha circundante: Envoltório rochoso de granulometria mais fina.
Shale gas: Gás de xisto.
Tubagem de produção: Tubos utilizados no processo de produção.
Xisto: Rocha metamórfica, que pode ser dividida em finas
lâminas.
SUMÁRIO
1. Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2. Objetivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3. Revisão da literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.1. Cadeia de petróleo upstream. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3.2. Lean Thinking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4. Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5. Resultados e discussão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5.1. Classificação e análise das publicações . . . . . . . . . . . . 11
5.2. Classificação e análise dos artigos . . . . . . . . . . . . . . . . 13
6. Entrevistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.1. Entrevista 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.2. Entrevista 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7. Considerações finais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8. Referências Bibliográficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
ANEXO 1 - Compilação dos artigos estudados . . . . . . . . . . . . . . . . 27
ANEXO 2 – Artigo Síntese. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
1
1. INTRODUÇÃO
Durante os últimos anos, a indústria de petróleo experimentou um considerável
aumento nas atividades de exploração e produção (E&P) devido à descoberta
de novos campos e ao desenvolvimento de tecnologias que possibilitaram a
obtenção de óleo e gás por outros meios, como a exploração offshore e o shale
gas.
Por outro lado, os preços do óleo têm declinado desde meados de 2014 e é
esperado que continuem com um valor baixo por algum tempo. As empresas de
E&P priorizaram o crescimento da produção quando os preços do petróleo ainda
estavam altos, adquirindo novos ativos e empregando pessoal adicional, com
pouca atenção ao controle de custos e à eficiência (MARTÉN; WHITTAKER,
2015). Esse cenário levou a uma diminuição considerável da margem de lucro
das empresas de exploração e produção de 8% em 2012 para 0,5% em 2015
(SANTAMARTA et al., 2016).
Esse panorama de queda nos lucros fez com que companhias procurassem
implementar estratégias confiáveis com o objetivo de reduzir custos. A aplicação
de metodologias como Lean e Six Sigma pode contribuir para reduzir custos e
otimizar a cadeia de produção.
Lean visa remover atividades sem valor agregado e alinhar a produção aos
requisitos do cliente. O método Lean agiliza e otimiza os processos. O Six Sigma
tem como objetivo identificar e remover as causas de defeitos e erros, reduzindo
a variabilidade dos processos. Ambos promovem melhorias e entregam produtos
a um custo menor e com melhor qualidade.
Lean e Six Sigma vêm sendo usados com sucesso em indústrias manufatureiras
e de serviços, mas foram pouco aplicados na área petrolífera. Empresas do setor
de petróleo precisam se manter competitivas e a aplicação de Lean e do Six
Sigma pode reduzir custos e melhorar a competitividade das empresas quando
enfrentam queda no preço do petróleo (RACHMAN; RATNAYAKE, 2018).
2
2. OBJETIVO
O objetivo trabalho é identificar ferramentas e técnicas Lean já utilizadas nas
atividades da cadeia de petróleo offshore e apontar novas possibilidades de uso.
O trabalho foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa é realizada uma
revisão sistemática da literatura onde são identificadas ferramentas e técnicas
Lean já utilizadas nas atividades de exploração e produção. Na segunda etapa
foram realizadas entrevistas semiestruturadas com especialistas em Lean e do
setor de petróleo.
3. REVISÃO DA LITERATURA
3.1 Cadeia de petróleo upstream
A cadeia de petróleo é composta por atividades que estão divididas em
downstream, upstream e midstream.
O setor upstream compreende as atividades de exploração e produção de
petróleo, podendo ser em terra ou no mar denominadas, respectivamente,
onshore e offshore. Downstream é um termo usado para definir, essencialmente,
as atividades de transporte, comercialização e refino de petróleo e derivados.
Para os autores que consideram três segmentos, upstream está relacionado a
produção de petróleo, midstream ao processamento de petróleo e, o
downstream, a logística e distribuição dos derivados.
O trabalho corrente abordará o seguimento upstream da cadeia petrolífera, o
qual compreende as atividades de exploração, desenvolvimento e produção de
petróleo, integralmente offshore.
A exploração tem início com o levantamento sísmico que identifica possíveis
jazidas. Envolve quatro atividades: coleta de informações geológicas do subsolo,
processamento dos dados, conversão dos dados em modelos para análise e
interpretação de perfil geológico para definir onde será perfurado os poços de
exploração (SILVA, 2012).
O desenvolvimento do campo começa com a perfuração do poço de exploração.
A partir dele é confirmada a viabilidade e começa o processo de preparação do
poço denominado completação. Nessa fase, são feitas pequenas
3
perfurações nos poços revestidos que fornecem um caminho para que o óleo
flua a partir da rocha circundante através da tubagem de produção. Depois,
ácidos e fluidos de fraturamento são bombeados para dentro do poço para
limpeza ou para preparar e estimular a produção de hidrocarbonetos no poço
(SILVA, 2012).
A produção de petróleo e gás é a fase mais importante da vida de um poço.
Neste período, os equipamentos produtores de petróleo e sonda de perfuração
usadas para perfurar e completar o poço são retiradas, e a parte superior é
equipada com um conjunto de válvulas chamado de árvore de Natal ou de árvore
de produção. Estas válvulas regulam pressões, fluxos de controle e permitem o
acesso ao poço. A partir da válvula de saída da árvore de produção, o fluxo pode
ser ligado a uma rede de distribuição de tubos e tanques para fornecer o produto
para refinarias, estações de compressão de gás natural, ou terminais de
exportação de petróleo (SILVA, 2012).
A rede logística que dá suporte às operações upstream é complexa. Envolve
um conjunto de plataformas de perfuração e produção, bases logísticas em terra
para armazenamento das peças e equipamentos, frota terrestre e marítima, que
incluem navios de sísmica e de apoio logístico, navios petroleiros para o
transporte do óleo e gás para a terra, terminais para armazenamento e
portuários, dutos, entre outros. O papel do porto é central, já que gargalos ou
ineficiências em suas operações podem se refletir a partir desse local para toda
a cadeia logística (SPAGNOL et al, 2018).
As restrições de espaço nas plataformas são severas e, por isso, a maior parte
do estoque permanece armazenada em bases logísticas localizadas em terra.
Os pedidos são enviados para os fornecedores, que remetem para as bases
onshore onde são consolidados e transportados para os portos (OLEIVSGARD,
2003).
Os desafios logísticos envolvidos nas operações upstream são grandes, entre
eles, garantir o abastecimento de materiais e equipamentos, o transporte
eficiente de pessoas e o escoamento da produção de óleo e gás de plataformas
localizadas a quilômetros da costa. As operações logísticas incluem desde
suprimentos, como materiais, equipamentos e fluídos químicos, até a
4
contratação de inúmeros serviços especializados, entre eles, análise geofísica,
perfuração, completação, entre outros. Portanto, a cadeia de petróleo é
abastecida por muitos operadores e fornecedores com diferentes tamanhos e
graus de complexidade. Por exemplo, há os Platform Supply Vessel (PSV),
navios especialmente planejados para o abastecimento de plataformas offshore,
entregam os pedidos e trazem de volta os resíduos remanescentes dos
processos: aproximadamente 75% do material levado para as plataformas
retornam para as bases. Isso inclui contêineres, embalagens, além da água
utilizada na perfuração que não pode ser descartada no mar (MORAIS, 2013).
Os estudos acerca da aplicabilidade do Lean na cadeia petrolífera já existem há
alguns anos. Um dos primeiros estudos em destaque foi feito por Buell e
Turnipseed (2004), que apresentaram o uso das ferramentas de otimização nas
regiões da América do Norte e Ásia, em projetos da seção upstream de
operações de óleo e gás, os quais são: testes de poço, reparo de bomba de
haste, tratamento de água, estimulação de poço e registro de produção.
3.2 Lean thinking
Lean é um método de aprimoramento da eficiência com a utilização da menor
quantidade de recursos possíveis (tempo, força de trabalho, equipamento e
espaço), mantendo a qualidade e focando na otimização da cadeia de produção
e seus aspectos operacionais e técnicos, relações entre contratantes e
fornecedores, organização dos trabalhadores e gerenciamento de processos
(RACHMAN et al., 2018).
Aplicado inicialmente na manufatura, o pensamento enxuto vem sendo adotado
em outras áreas como saúde, construção civil, logística e gestão da cadeia de
suprimentos. Estudos realizados com fabricantes de avião, de navios, de
equipamentos industriais, entre outros, mostraram ser possível a aplicação das
técnicas e ferramentas Lean – com algumas adaptações – em setores que
produzem sob encomenda (MELCHERT et al., 2006).
O Lean é baseado em uma relação estável entre quatro elementos: liderança e
comprometimento da gestão, envolvimento dos trabalhadores, cooperação e
confiança entre contratantes e fornecedores com a administração do projeto
Lean (RACHMAN et al., 2018).
5
O termo Lean foi originado do termo “Lean production”, popularizado no livro The
Machine that Changed the World escrito por James Womack (1990). O estudo
foi conduzido pelo International Motor Vehicle Program no Instituto de
Tecnologia de Massachusetts (MIT), a partir de uma pesquisa sobre a
competição na indústria automobilística mundial, em que os sistemas Fordista e
Toyotista de produção foram analisados. Em 1996, Womack e Jones lançaram
Lean thinking, outro estudo onde aprofundam a filosofia do método.
O método Lean enfatiza a importância de criação de valor sem interrupções,
eliminando tudo o que é desnecessário, os chamados desperdícios. Estes são:
defeito, superprodução, espera, transporte, movimentação desnecessária,
superprocessamento e estoque (RACHMAN et al., 2018).
Womack e Jones (2010) descreveram o conceito Lean como uma abordagem
para realizar atividades de maneira mais eficiente, ou seja, com menos recursos
(tempo, força de trabalho, equipamento e espaço). O conceito enfatiza a
importância de atender as especificações de valor dos clientes, bem como a
criação e entrega de valor sem interrupções.
Figura 1. Lean thinking
Fonte: Slack (2018)
6
As principais ferramentas utilizadas pelo Lean para combater os desperdícios
são: análise do fluxo de valor, Poka-yoke, Takt time, Kaizen, controle visual, 5S
(ordenar, configurar, brilhar, padronizar e sustentar), trabalho padronizado,
Kanban, Just-in-time (JIT), fluxo de uma peça, troca rápida, Manutenção
Preventiva Total (MPT), Eficácia geral do equipamento (OEE) e Six Sigma, as
quais serão abordadas a seguir (BUELL, 2004).
• Just in Time: sistema de gerenciamento no qual materiais ou produtos são
produzidos ou adquiridos somente conforme a demanda.
• Kaizen: solução de problemas existentes em um ambiente de trabalho, a
partir de um problema definido anteriormente.
• Kanban: cartão para controlar a ordem das atividades em um processo
sequencial, indicando a necessidade de se produzir ou não mais material.
• 5S: refere-se às palavras Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu e Shitsuke. Ambiente
de trabalho deve ser higiênico, limpo, organizado, arrumado e agradável.
Ponto inicial para a implantação de atividades de qualidade e de melhoria da
produção.
• Poka Yoke: construir processos ou produtos que minimizem defeitos
causados por falhas ou erros humanos.
• Fluxo Contínuo: baseado no one piece flow (uma peça por vez), que diminui
a quantidade de material para uma peça em cada estação de trabalho.
• Takt Time (tempo de ciclo): ritmo de produção necessário para atender a
demanda.
• Heijunka: nivelamento de produção, ou seja, fazer a produção em intervalos
repetitivos de curta duração, produzindo constantemente itens diferentes,
garantindo um fluxo contínuo, onde são nivelados os recursos da produção.
• Trabalho padronizado: método efetivo e organizado para produzir sem
perdas. A padronização almeja o desempenho máximo dos colaboradores
em suas atividades ou operações através da repetição.
• Jidoka: conferir ao operador a autonomia necessária para paralisar a
máquina ou a produção em situações de defeito ou sempre que uma
anormalidade for detectada.
7
• Manutenção Preventiva Total (MPT): melhorar a eficácia e a longevidade das
máquinas. Baseada em 5 pilares: eficiência, auto
reparo; planejamento, treinamento e ciclo de vida.
• Célula de Manufatura: estações de trabalho (workstations) dispostas com o
intuito de melhorar a velocidade de produção.
• Total Quality Control (TQC): Construir e inspecionar qualidade para melhorar
e evitar futuros erros ou desvios.
• Value Stream Mapping (VSM): mapeamento do fluxo de material e
informações, além do tempo de execução associado (lead time).
• SIPOC: formulário para ajudar a definir um processo antes de começar a
mapeá-lo, mensurá-lo ou melhorá-lo.
• DMAIC: roteiro que significa definir, medir, analisar, melhorar e controlar.
• Ishikawa: diagrama desenvolvido com o objetivo de representar a relação
entre um efeito e suas possíveis causas, também chamado de “Diagrama de
Causa e Efeito”.
• SMED: conjunto de técnicas que visam reduzir o tempo de setup de uma
máquina. Quando bem aplicado garante maior flexibilidade à linha.
• Processo hierárquico analítico (AHP): técnica estruturada para organizar e
analisar decisões complexas, baseadas em matemática e psicologia.
• Failure Mode and Effect Analysis (FMEA): ferramenta útil na análise de
causa-e-efeito e para garantir o desaparecimento das causas de falha de um
produto.
• Gemba: local onde as coisas acontecem. O gestor deve ir ao gemba para
entender problemas e ajudar suas equipes na solução adequada, identificar
melhorias, auditar o trabalho padronizado, entre outros.
• Minimum Viable Product (MVP): gerar uma versão simplificada do produto,
com suas principais funcionalidades.
• Six Sigma: melhora a qualidade dos outputs dos processos pela identificação
e remoção da causa de defeitos/erros e reduz a variabilidade na manufatura
e nos processos para, com isso, entregar produtos a um custo menor, com
melhor qualidade e menor tempo de ciclo. Esse método procura compreender
as necessidades dos clientes, através de fatos, dados e análises estatísticas
8
e da atenção diligente à gestão, melhoria e reinvenção dos processos de
negócios.
• Project Portfolio Management (PPM): é o gerenciamento centralizado dos
processos, métodos e tecnologias usados pelos gerentes de projetos para
analisar e gerenciar coletivamente projetos com base em certas
características-chave.
Embora o Lean tenha sido inicialmente desenvolvido para o setor de
manufaturas, pode ser utilizado em outras indústrias como, por exemplo, a
petrolífera (RACHMAN; RATNAYAKE, 2018). Mas sua implementação
apresenta desafios devido às diferenças operacionais do setor (HINES et al.,
2004). Na indústria do petróleo o processo de produção é contínuo, e não
discreto como na manufatura (PANWAR et al., 2015). A prevalência do conceito
Lean nas indústrias de processo contínuo é menor que na indústria
manufatureira (GEBAUER et al., 2009).
4. METODOLOGIA
O objetivo do trabalho é identificar ferramentas e técnicas Lean utilizadas nas
atividades da cadeia de petróleo upstream e apontar perspectivas e tendências
futuras para o setor. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas:
1. Revisão sistemática da literatura: permite sumarizar o conhecimento
acumulado no campo de interesse, identificar os métodos de pesquisa que
predominam na área e, ainda, determinar onde existem lacunas para futuras
pesquisas (PRAÇA, 2015).
2. Entrevistas: são uma ferramenta efetiva para captar dados subjetivos como
opinião e indicar tendências (MARCONI, 1996).
A figura 1 mostra as principais atividades desenvolvidas para a revisão
sistemática da literatura: definição dos objetivos e estratégias de busca (seleção
das bases, período, palavras-chave, critérios de inclusão e exclusão de artigos),
identificação e seleção dos trabalhos e, finalmente, análise criteriosa da literatura
levantada.
9
Figura 2. Etapas do Trabalho de Conclusão de Curso
Como estratégia de busca foram seguidos os seguintes procedimentos:
• O trabalho teve como base o portal de periódicos mantido pela Coordenação
de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) – que abrange
mais de 37 mil publicações de bases como Science Direct, ProQuest,
Academic OneFile, Emerald, Sage Journals, Science Eletronic Library Online
(SciELO), entre outros –, no Google Academics e em congressos da área de
petróleo.
• Foram pesquisados artigos revisados por pares e na língua inglesa, entre os
anos de 2009 até maio de 2019.
• As palavras-chave utilizadas foram de um lado, o objeto do estudo (petroleum
and oil) e, de outro, as diversas ferramentas Lean, Value Stream Mapping
(VSM), Visual control, Kanban, 5S, SMED, Gemba, Just in time (JIT), Lean
Six Sigma, Kaizen, Continuous improvement, Total Preventive Maintenance
(TPM), DMAIC, Poka-yoke, PDCA, Ishikawa e FMEA.
Foram selecionados 26 artigos que, depois de lidos, foram classificados de
acordo com as ferramentas utilizadas e as atividades contempladas. Os artigos
estão disponíveis na planilha ao final do trabalho (Anexo 1), onde estão
destacadas as seguintes informações: periódico, autores, problema abordado,
objetivo, ferramentas Lean identificadas e resultados alcançados.
Na etapa seguinte foram realizadas entrevistas com especialistas em Lean. A
preparação do pesquisador para a entrevista é fundamental, porque precisa ter
Definição dos
objetivos da
pesquisa
Estabelecimento das estratégias de busca: definição
das bases, palavras-chave e
período
Identificação e seleção dos
trabalhos
Análise e classificação
dos trabalhos
Síntese dos
Resultados e
entrevistas
Conclusão
10
clareza de seus objetivos e conhecer com profundidade o tema estudado. Assim,
é requisito fundamental a realização de revisão bibliográfica e, no caso das
entrevistas semiestruturadas, a execução de um roteiro. Embora exista um
roteiro previamente definido, o entrevistador não fica restrito a ele, dando ao
entrevistado liberdade para discorrer sobre o tema proposto e conduzir a
conversa. O roteiro de perguntas é um guia para evitar lacunas (TRIVIÑOS,
1987).
Além do roteiro, outro elemento importante é o protocolo. Protocolo são as regras
e procedimentos para a coleta dos dados. Devem estar detalhadas no protocolo
as formas de condução das atividades antes, durante e depois das entrevistas.
Antes da entrevista define o perfil desejado dos entrevistados e como os dados
serão tratados e organizados.
As entrevistas semiestruturadas foram realizadas com dois profissionais
especialistas da área. O primeiro foi escolhido devido sua experiência na área
de petróleo, onde atua no setor de suporte operacional de uma empresa de
petróleo. O segundo entrevistado foi selecionado por causa de seu
conhecimento adquirido em uma consultoria em Lean.
Antes da realização das entrevistas o pesquisador:
• Coletou o máximo de informações sobre as empresas dos entrevistados.
• Montou um protocolo para as entrevistas
• Enviou o roteiro da entrevista para que os entrevistados pudessem
entender os objetivos da pesquisa.
As entrevistas ocorreram ao longo dos meses de setembro e outubro de 2019.
Com o engenheiro da operadora foi realizada presencialmente. E, com o
consultor, foi realizada via SkypeTM. As entrevistas não tiveram tempo de
duração pré-estabelecido e demoraram em torno de uma hora e meia.
O roteiro de entrevista foi composto de perguntas abertas e foi dada total
liberdade para o entrevistado discorrer sobre os aspectos que considerava mais
importantes. Ao final da entrevista, o roteiro era consultado e as eventuais
lacunas preenchidas. O roteiro abrangia as seguintes questões:
11
• Formação, cargo, experiência, entre outros.
• Área de atuação da empresa.
Consultoria:
• Quais as principais dificuldades para aplicação do Lean nas empresas?
• Como você acha que o Lean poderia ser aplicado no petróleo?
• Tem exemplos/experiências em aplicações?
• Há outros setores semelhantes com petróleo que vocês utilizaram o
Lean? Pode comentar acerca dessas aplicações?
Operador
• Por quanto tempo vocês estão utilizando o Lean?
• Quais as ferramentas mais utilizadas? Em quais áreas?
• Em quais áreas vocês estão aplicando Lean atualmente?
• Houve uma grande melhora nos processos (dados e exemplos)?
• Em que áreas ainda podem ser aplicadas futuramente?
Os dois entrevistados concordaram com a gravação das entrevistas, garantindo
maior fidedignidade na coleta das informações. Posteriormente, as entrevistas
foram transcritas pelo pesquisador. Foi elaborado um texto que procurou relatar
o que foi coletado nas entrevistas.
5. Resultados e discussão
Inicialmente foi feita uma análise das publicações e, em seguida, dos artigos
selecionados.
5.1 Classificação e análise das publicações
Nos dez anos pesquisados, de 2009 até maio de 2019, o número de artigos
publicados oscilou entre 0 e 5 por ano. O interesse pela área começou a crescer
a partir de 2012, com o aumento da produção no pré-sal e nos Estados Unidos
e a consequente superação da demanda pela oferta, além da diminuição do
12
preço do barril de petróleo. Manteve-se um novo patamar de pelo menos uma
publicação por ano desde então (Figura 2).
Figura 2. Número de publicações por ano
Na Figura 3 foram destacados o meio de publicação dos estudos. Os
congressos foram o principal meio de publicação dos artigos (23 artigos), e
somente 3 foram publicados em periódicos.
Figura 3. Meio de publicação
A Figura 4 detalha os meios de publicação. OnePetro – congresso mantido pela
Society of Petroleum Engineering (SPE) – é onde estão concentrados o maior
0
1
2
3
4
5
6
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
23
3
Congressos Periódicos
13
número de publicações: vinte artigos. Offshore Technology Conference (OTC) e
o periódico Emerald Insight contam com dois artigos cada; e um único artigo foi
publicado no World Congress on Engineering and Computer Science.
Figura 4. Detalhamento do meio de publicação
5.2 Classificação e análise dos artigos
Para classificação e análise dos artigos foi buscado nos textos citações às
diversas ferramentas Lean e, também, identificação das atividades da cadeia de
petróleo onde foram empregadas.
Como pode ser observado na Figura 5, houve 59 citações das ferramentas Lean
na literatura estudada, dentre elas, Kaizen, trabalho padronizado e Lean Six
Sigma foram mencionadas 22 vezes, o que corresponde a 37,3% do total de
aparições dos métodos observados. As ferramentas VSM, SIPOC, DMAIC, Just
in time, Kanban e Six sigma, apareceram 35,6% das vezes. Finalmente, nos
27,1% das ferramentas citadas restantes, destacam-se o emprego do 5S, Fluxo
contínuo, Ishikawa, PPM e SMED, além das indicadas no gráfico, mencionadas
apenas uma vez nas pesquisas.
20
21
2 1
Society of Petroleum Engineers (SPE)
Emerald Insight
World Congress on Engineering and Computer Science
Offshore Technology Conference (OTC)
Outros
14
Figura 5. Ferramentas utilizadas
A Figura 6 mostra as atividades onde foram aplicadas as ferramentas Lean. Foi
observado uma mudança gradual das áreas onde ocorre a aplicabilidade das
ferramentas Lean ao longo do período analisado. Nos primeiros anos o foco dos
estudos foi na perfuração dos poços de petróleo, que logo após foi alterado para
o desenvolvimento de projetos de reservatórios. Essa mudança de panorama se
deve inicialmente pela queda no preço do petróleo a partir de 2008, o que levou
as empresas a buscar formas de diminuir os custos de exploração,
principalmente, e produção e otimizar os processos da cadeia de petróleo.
Apenas nos últimos três anos é que foram encontrados uma maior frequência de
estudos na área de produção de óleo e gás, devido a uma nova queda nos
preços quando a oferta de petróleo ultrapassou a demanda, principalmente nos
Estados Unidos, depois do aprimoramento da técnica de fraturamento hidráulico
em rochas, como o xisto.
0123456789
15
Figura 6. Atividades contempladas
A implementação do Lean produziu resultados positivos, com a maioria das
publicações relatando reduções no tempo de ciclo e nos custos. Nos projetos de
construção de poços, o conceito enxuto reduziu o tempo necessário para
desenvolvimento de campo de 3 para 2 anos (TØNNESSEN et al., 2015). A
padronização do design de topo do poço foi outra técnica citada que reduziu
gastos e tempo de construção de dois a seis meses (CHESSA et al, 2013).
Romero et al. (2015) relataram redução do tempo de ciclo na intervenção do
poço com uma economia de custo total.
Nas atividades de manutenção, Lean reduziu o tempo de inatividade. A utilização
de instruções padronizadas na manutenção de um compressor de cabeça de
poço aumentou com sucesso o tempo de operação do compressor e melhorou
o tempo de resposta de manutenção não planejada (MUSTAPHA et al., 2012).
Itua e Shamuganathan (2015) descreveram como a implementação enxuta
permitiu a seleção de atividades e o planejamento adequados.
Nos processos operacionais, as ferramentas Lean permitiram otimização dos
procedimentos e redução dos custos. Skilbrei e van Zandvoord (2009) relataram
0
1
2
3
4
5
6
16
que a utilização de equipes facilita a comunicação entre os membros da equipe,
agilizando a resolução de problemas e o processo todo consequentemente,
reduzindo o tempo do ciclo entre a identificação do problema e a mitigação. No
artigo de Allan (2014) foram observados que os esforços de implementação do
Lean agilizaram o fluxo de atividades nas operações, gerando, assim, um tempo
mais longo para elaboração da execução de um trabalho mais essencial.
Rachman e Ratnayake (2018) fizeram revisão sistemática dos trabalhos
publicados entre 1990 e 2017, mostrando uso de Lean nos diferentes processos
da cadeia de petróleo. Os resultados mostraram aumento no desempenho
operacional e melhoria nos aspectos técnicos, nas relações com fornecedores,
nas práticas de gerenciamento de projetos e na organização do ambiente de
trabalho.
6. Entrevistas
6.1 Entrevista 1
A primeira entrevista foi com um engenheiro químico formado na Universidade
de São Paulo no ano de 1998. O entrevistado tem experiência na área industrial
no tratamento de água e, atualmente, trabalha em uma das maiores empresas
do setor petrolífero. Já atuou como coordenador de produção em uma plataforma
de petróleo e hoje trabalha no suporte operacional da empresa.
A área em que atua é responsável pelo controle estatístico de processo, análise
de causa raiz e desenvolvimento de códigos de programação, para automação
dos processos de toda a cadeia petrolífera.
Segundo o engenheiro, “a plataforma tem uma gestão que envolve vários
macroprocessos – logística, suprimentos, planejamento de manutenção,
disponibilidade de equipamentos – os quais são passíveis da adoção dos
métodos e ferramentas Lean”.
Devido a limitação de espaço em uma plataforma de petróleo, a qual comporta
apenas 150 pessoas, e a alta demanda de produção, “trabalhar de forma
otimizada, eficaz e eficiente é essencial”, segundo o entrevistado. Ainda de
17
acordo com ele, “Lean é fundamental para se ter produtividade na plataforma e
manter as questões de segurança em dia”.
Segundo o entrevistado, na empresa em que trabalha, o Lean atua nas questões
de controle de tempo e capacidade ociosa, visando a organização semanal
através de programação das máquinas e controle das ações dos trabalhadores.
A empresa em que o engenheiro trabalha não só tem conhecimento como aplica
as ideias do Lean. O entrevistado observou o emprego dos métodos e
ferramentas desde que começou a trabalhar na empresa, em diversas áreas. Ele
relatou o emprego dos métodos em treinamentos presenciais e a distância
divulgando ferramentas Lean. Além disso, é comum o uso do 5s – para
organização do ambiente de trabalho – e Kanban – em forma quadros e portais
online.
Outra ferramenta citada por pelo engenheiro é o Just in time. Segundo relatado
na entrevista, um barco atende a demanda de várias plataformas e demora de 2
a 3 dias para completar o percurso definido. Cada plataforma recebe informação
5 horas antes sobre a chegada do barco para descarregamento, para se preparar
antecipadamente e sincronizar as operações para recebimento das cargas
programadas.
Essa logística é necessária devido ao estoque enxuto mantido na plataforma, o
que obriga o operador a criar um estoque estratégico no continente ou, em casos
mais críticos, a usar estoques sobressalentes de plataformas vizinhas.
Segundo o entrevistado, as ferramentas Lean se aplicam na indústria de
petróleo, porém precisam ser adaptadas a cada processo individualmente, pois
são diferentes da indústria manufatureira convencional. A troca de equipamentos
é um exemplo, pois no setor de petróleo é priorizada a segurança e não a
velocidade. Mas, ao mesmo tempo, precisa ser eficaz e não estar suscetível a
erros. Em vista disso, a utilização do SMED adaptado é de extrema importância
– a ideia de troca rápida da ferramenta visando aumentar a capacidade produtiva
dos equipamentos se aplica a plataforma – mas em um tempo
consideravelmente maior que da indústria. Porém é feito com muito mais rapidez
– e com controle de velocidade – em comparação ao que era feito no começo
dos anos 2000, por exemplo.
18
A manutenção preventiva é um dos principais alicerces para o pleno
funcionamento da plataforma. Esse método é utilizado diariamente, por uma
equipe totalmente dedicada à verificação dos equipamentos. A qual é
responsável por definir um cronograma até o fim da semana anterior para
calibração, limpeza, verificação da vida útil e medição do funcionamento da peça,
com a finalidade de deixá-la o mais próximo dos padrões de fábrica.
Outra área de extrema importância para garantir a plena produção da cadeia é
a de mapeamento de processos. Essa é responsável por escrever os padrões
de trabalho, treinar as equipes de funcionários e garantir o pleno desempenho
dos processos. Isso é feito através de indicadores pré-definidos que mostram se
os parâmetros estão de acordo. Caso contrário é feita uma correção nos
processos buscando seu pleno funcionamento.
De acordo com o engenheiro, “os tempos são medidos na plataforma para
otimizar os processos e detectar ineficiências”. O Lean já está incorporado e
adaptado à indústria de petróleo com a finalidade de agregar valor. Não obstante,
há formas de melhorar, à medida que, nas palavras do entrevistado “cada área
pode apresentar um plano de melhoria explicitamente – dando voz àqueles que
observam os processos todos os dias – não apenas indiretamente, em reuniões,
como acontece atualmente”.
6.2 Entrevista 2
A segunda entrevista foi com um consultor em Lean, formado em engenharia
mecânica pela UNICAMP, com mestrado e PhD em engenharia industrial. Foi
professor da UNICAMP onde desenvolveu pesquisas e projetos com base no
sistema Lean de produção. Desde 2001 é fundador e CEO de uma empresa de
consultoria em Lean onde participou de diversos projetos de otimização e
redução de custos.
De acordo com o entrevistado, o objetivo da implementação do Lean é dar
estabilidade, melhorar os fluxos e otimizar os processos produtivos e
administrativos. Para difundir e incorporar a filosofia Lean no dia a dia das
empresas, ele adotou o Lean management. Esse método tem como base a
realização de reuniões diárias para identificação e resolução de problemas em
todos os níveis da empresa, desde o chão da fábrica até a diretoria se
19
necessário. Por meio das reuniões é possível desenvolver a liderança e
incorporar ferramentas e comportamentos para a otimização dos fluxos de valor
na empresa. Dentro dessas ferramentas, destacam-se quadros para melhor
comunicação, como infocenters e indicadores claros de desempenho.
O Lean management funciona com base na divisão dos grupos de trabalho, cada
qual com supervisores responsáveis por relatar os problemas de maior
complexidade de cada área para os níveis superiores de comando da empresa.
Esse filtro de adversidades seleciona apenas os piores obstáculos para serem
discutidos pelas camadas superiores da empresa em fóruns de discussão. Cada
camada precisa ter a capacidade de lidar com problemas simples de forma
rápida e eficiente.
Os fatores que levam ao sucesso do Lean management são, segundo o
consultor:
- Comunicação diária – reuniões diárias e dinâmicas.
- Priorização dos principais problemas – endereçamento de soluções.
- Go & see – visualização dos problemas.
- Solução estruturada de problemas – capacitação das pessoas.
- Confirmação dos processos – garantir a efetividade das ações.
Esse método de solução dos problemas classificados pelos níveis
organizacionais da empresa é chamado árvore de decisão. Tem início no relato
dos operadores que descrevem o desempenho do dia anterior e as falhas
observadas. Quando possível, as falhas já são solucionadas. Em seguida, um
team leader relata os resultados e os principais problemas para os supervisores,
que resolvem o que for possível ou passam para o nível superior. Esse método
envolve a identificação do problema e do seu impacto, sua contenção e posterior
solução.
O entrevistado também destacou a necessidade de um acompanhamento da
implementação do Lean nas bases da empresa por parte dos supervisores e
líderes do local. Isto leva à uma mudança na cultura da empresa, que passa a
tratar com transparência os problemas para melhorar seu desempenho. Em vista
20
disso, toda a equipe adota a filosofia Lean e acaba entendendo o novo padrão
da empresa.
Segundo o consultor, a incorporação do método na filosofia da empresa e na
mentalidade dos trabalhadores demora cerca de um ano e aproximadamente 60
a 70% das pessoas mudam sua forma de trabalhar. A partir do desenvolvimento
dessa parte da empresa, o lado dos processos é automaticamente beneficiado,
de acordo com o entrevistado.
Embora sejam tratadas com nomes diferentes dos padrões adotados pelo
método Lean, pode ser observado o implemento das ferramentas AHP e Gemba
nos estudos desenvolvidos pelo consultor, modificadas para as diferentes
situações tratadas diariamente pela sua consultoria.
Quanto a aplicabilidade na cadeia de petróleo upstream, o entrevistado destacou
a utilização da ferramenta TPM – manutenção preventiva total – visando tornar
os processos mais confiáveis, além do Lean management nos procedimentos
produtivos e administrativos, assim como na logística geral de suporte à cadeia
de petróleo. Ao ser perguntado sobre sua experiência no setor de petróleo,
relatou uma consultoria realizada junto a uma empresa de fornecimento de
plataformas de petróleo, localizada em Santos. A companhia é responsável pelo
transporte da plataforma offshore por meio de rebocadores e navios de suporte.
7. Considerações finais
O objetivo do trabalho era identificar, na literatura, aplicações de técnicas e
ferramentas Lean utilizadas nas atividades da cadeia de petróleo (upstream) e
apontar novas possibilidades de uso. O trabalho foi desenvolvido em duas
etapas: revisão sistemática da literatura e entrevistas com especialistas.
Na revisão sistemática foram analisados 26 artigos buscando: motivação da
pesquisa, objetivo, metodologia e resultados. Os artigos foram classificados por
local de publicação, ferramentas utilizadas e atividades contempladas.
21
A maior parte dos artigos foi publicada em congressos científicos e trazem
relatos da aplicação de ferramenta Lean no setor de petróleo. Assim, é possível
observar pouco interesse da academia pelo tema.
Por meio da revisão bibliográfica foi possível observar que existem algumas
lacunas que precisam ser preenchidas. Há poucos estudos sobre estoques
onshore e descomissionamento de plataformas offshore, atividades importantes
que precisam ser mais exploradas. A gestão dos estoques onshore é atividade
de elevada complexidade e fundamental para a eficiência da cadeia de petróleo.
Plataformas operam com quantidade elevada de itens de diferentes tipos,
tamanhos, ciclos de vida e importância. Além disso, a demanda por suprimentos
é incerta, afetando toda a cadeia e tornando a gestão dos estoques um desafio.
Temas voltados para bases de apoio onshore e seus estoques, consolidação da
carga, operações portuárias, gestão de risco na cadeia, entre outros, merecem
atenção dos pesquisadores (SPAGNOL et al, 2018).
No caso do Brasil, a cadeia de suprimentos do petróleo é bastante complexa,
sendo composta por uma grande quantidade de unidades operacionais, um
sistema de transportes abrangente (dutos, terminais, navios), e uma variedade
de atuações no mercado, como produção, venda, importação e exportação de
petróleo e derivados. Nos últimos anos é crescente o interesse por formas para
reduzir os custos e otimizar a produção de óleo e gás offshore, devido à baixa
nos preços do petróleo. Nesse contexto é importante divulgar as oportunidades
que o uso ferramentas Lean pode oferecer para o setor de petróleo.
Nos artigos estudados não foi mencionado o MPT como uma possível ferramenta
aplicável na cadeia upstream, contudo é de extrema importância sua utilização,
visto que essa indústria trabalha com pequenas margens para erros. Portanto,
quanto mais próximo dos padrões originais as máquinas estiverem trabalhando,
maior será a estabilidade da cadeia e melhor serão os fluxos por ela.
Quanto às entrevistas, elas foram fundamentais para destacar pontos
importantes do trabalho e confirmar os estudos realizados. As entrevistas
mostraram que muitas ferramentas já estão incorporadas no dia a dia das
empresas, mas de forma isolada, sem a sistematização exigida para a
implantação da filosofia Lean.
22
A entrevista 1, em que o entrevistado faz parte da área de suporte operacional
de uma empresa petrolífera de grande renome no mercado, foi essencial para
ratificar o uso do método Lean na indústria petroleira do Brasil. Muitas das
ferramentas Lean são utilizadas pela empresa sem que seja adotada a
denominação tradicional das técnicas. Entretanto, os funcionários possuem o
conhecimento do conceito e sabem como aplicá-lo. Ademais, o entrevistado
reportou que há ineficiências que ainda podem ser solucionadas para gerar mais
valor na produção, como, por exemplo, fornecendo mais autonomia para os
funcionários reportarem as improdutividades da cadeia.
Conversar com o consultor especializado em Lean, na segunda entrevista, foi
importante para concluir o trabalho. A entrevista corroborou a importância da
incorporação da filosofia Lean pela empresa para que a melhoria de fluxos e
otimização dos processos produtivos e administrativos seja contínua. Isso exige
que a empresa mude não só sua forma de operação, mas, também, sua forma
de gestão dos processos e das pessoas.
Embora exista um interesse crescente em pesquisa, o assunto Lean na indústria
do petróleo ainda é imaturo, tendo em vista os tipos de literatura identificados,
que carecem de profundidade nas metodologias de pesquisa, bem como em
descrições suscintas e não aprofundadas das ferramentas e técnicas utilizadas.
Esse trabalho foi importante para guiar os futuros trabalhos acerca da
aplicabilidade do Lean na cadeia de petróleo. Foram apontados os estudos
feitos, mas ainda há muitas lacunas a serem estudadas para otimizar
continuamente a cadeia petrolífera nos próximos anos como, por exemplo,
estudos no setor onshore da cadeia upstream.
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27
Anexo 1 – Compilação dos artigos estudados
28
Ano Titulo Autor Journal Local aplicável Ferramenta utilizada
2009
Application of Continuous
Improvement Methods to the
Petroleum Upstream Business
John McCall, Peggy
Smart, and Dale
McNeil
One Petro Perfuração, Construção de poço, Teste de poço Trabalho padronizado
2009
Applying LEAN Principles to
Achieve Breakthrough
Performance Gains from Existing
Assets
Walrick E.J.J. van
Zandvoord, Oddbjorn
Skilbrei, Wong Sim-
Siong, Jeremy Wong
and Nelson Nones
One Petro Redução custos operacionais, perfuraçãoKaizen, Trabalho padronizado, TQC – Total
Quality Control
20105S and its Effect on HSE
PerformanceWael Abdel Ghany One Petro Local de trabalho seguro 5S, Six Sigma
2012
Improving Efficiency of Oil & Gas
Development through Lean
Concept
Adetoun Mustapha,
Ebenezer Ageh,
Emeka Maduekwe and
Bayo Ojulari
One Petro Produção de óleo&gás Just in Time, Kaizen , Trabalho padronizado
2012Manufacturing Wells: Myth or
MagicJohn P de Wardt One Petro Construção de poço Just in Time, fluxo contínuo
2012
Improved Performance in Real-
Time Operational Support
Processes through Application
Process Work Flow Optimization
in Russia
Sheldon Rawlins,
Todd Giasson, Zim
Okafor, Anton
Bokarev, and Pavel
Moroz
One Petro Fluxos operacionais Six Sigma e Lean Six Sigma
2012
Implementing Lean
Manufacturing Principles in New
Well Construction
Steven R. Charles,
Robert Deutman,
David K. Gold
One Petro Construção de poço Just in Time, kaizen , Six Sigma
2013
Value Creation Through an
Integrated Approach to
Performance Improvement
Costantino Chessa,
Franco Magnani,
Fabrizio De Fiorido
One Petro Fluxos operacionais Lean Six Sigma, SMED, Ishikawa
2013
Application of Toyota's Principles
& Lean Processes to Reservoir
Management: More Tools to
Overload the Toolbox or a Step
Change in Our Business?
Malcolm E. Allan
(SPE), David K. Gold
(SPE), Dyke W. Reese
(SPE)
One Petro Gerenciamento do poço Poka Yoke, kanban, fluxo contínuo
2014
Application of Lean Six-Sigma
Methodology to Reduce the
Failure Rate of Valves at Oil Field
Abdulaziz A. Bubshait,
Member, IAENG and
Abdullah A. Al-Dosary
World Congress on
Engineering and
Computer Science
2014
Manutenção poço Lean Six Sigma: DMAIC, SIPOC, FMEA
2015
Performance Improvement of Oil
and Gas Industry via Lean
Concept: A Case Study from
Valves Requisition
R.M. Chandima
Ratnayake, M.O.
Chaudry
2015 IEEE IEEM
Especificação técnica para o processo de
requisição de compra, processo de requisição de
válvulas
Trabalho padronizado, VSM
29
2015
Implementation analysis of Lean
Sigma in IT applications. A
multinational oil company
experience in Brazil
Fernando Filardi,
Debora Berti, Valter
Moreno
Elsevier Gestão de reservatórios Lean Six Sigma, Trabalho padronizado
2015
LEAN Methodology in a Long
Term Velocity String Campaign, a
Step Forward in Snubbing
Operations
Javier Romero,
Norbert Janusz, and
Ibrahim Farei
One Petro Manutenção poço Kaizen , VSM, Trabalho padronizado
2015Application of Lean Principles to
Accelerate Project Development
Roger Tønnessen,
Statoil; Richard
Byrnes, Miguel
Franco, and Keith
Romaine
One Petro Desenvolvimento de projetos Trabalho padronizado
2015
Lean Methods Application to
Frontend Petroleum Engineering
Project
Osazua J. Itua and
Gomathi
Shamuganathan
One Petro Desenvolvimento de projetos Kaizen, Kanban , 5s, SIPOC
2016
Lean Six Sigma Applications in
Oil and Gas Industry: Case
Studies
Atanas J.P., Rodrigues
C.C., Simmons, R.J.
International Journal of
Scientific and
Research Publications
Inventário, lead time DMAIC, Kaizen , SIPOC,
2016
Reducing NPT of Rigs Operation
through Competency
Improvement: A Lean
Manufacturing Approach
Ashraf E. A. Basbar
and Ahmed Al KharusiOne Petro Perfuração de poços Ishikawa , SMED, VSM
2016
Maintaining sustainable
performance in operating
petroleum assets via a lean-six-
sigma approach
R.M.Chandima
Ratnayake and
Osman Chaudry
Emerald Insight
Especificação técnica para o processo de
requisição de compra, processo de requisição de
válvulas
VSM, Lean Six Sigma
2017
Adoption and implementation
potential of the lean concept in
the petroleum industry: state-of-
the-art
Andika Rachman, R.M.
Chandima Ratnayake,
International Journal of
Lean Six Sigma
Aplicação do método Lean e ferramentas na
indústria de petróleoCitação das principais ferramentas Lean
2017
Enriching Field Real-Time Data
Reliability via the Implementation
of Lean Six Sigma Concept
Mohammad
Mohammad S. Al
Kadem, Karam S. Al
Yateem and
Mohammed N. Al-
Khamis
One Petro Gerenciamento do poço Lean Six Sigma
2017
Implementation of Lean Thinking
in Planning Piping Hydro-Testing
Activities
Mohamed Walid
IbrahimOne Petro Inventório, lead time Kaizen, Kanban , GEMBA
2017
Continuous Improvement Strategy
To Stimulate Sustainability and
To Enhance Environmental
Management
Cheryll Manlapaz
Vargas and Hannah
Scott
One Petro Gerenciamento do poço DMAIC, Lean Six Sigma
2017Planned shutdown time
optimization using lean siz sigma
Matos, F. L.; Pereira,
T. D.; Bonini, C. H. K.;
Carocha, D. M.
One Petro Otimização de tempo, lead time Lean Six Sigma
2018 Agile field development planning
Ciccarelli, J.;
McLachlan, D.; Singh
H.; Thomson, R.
One Petro Desenvolvimento de projetos MVP, AHP
2018
Maximizing production of lowest
cost oil and gas from existing
integrated production systems
using the sweating the asset
change management process
A.; Al Zaabi, Y.; Al
Busaidi, S. One Petro Produção de óleo e gás Kaizen , VSM, SIPOC
2019Finding the repeatability in one-
off projects to improve projects
Ramachandra Ganesh
ShenoOne Petro Gerenciamento do poço, produção de óleo&gás PPM (product production management)
30
Universidade de São Paulo
Engenharia de Petróleo – Escola Politécnica
Número USP: 862293 Data: 30/10/2019
Uso da metodologia Lean na cadeia upstream de petróleo
Erik Eiki Hashinaga
Orientador: Profa. Regina Meyer Branski
Artigo Sumário referente à disciplina PMI1096 – Trabalho de Formatura para Engenharia de Petróleo II Este artigo foi preparado como requisito para completar o curso de Engenharia de Petróleo na Escola Politécnica da USP. Template versão 2018v11.
Resumo O pensamento enxuto ou Lean thinking, também conhecido como Sistema Toyota de produção,
pode ser definido como uma filosofia ou método, que agrupa técnicas e ferramentas que buscam
essencialmente a eliminação de desperdícios nas operações. Há relatos na literatura de experiências
bem-sucedidas na aplicação da metodologia Lean no setor de petróleo. O objetivo do trabalho é
identificar ferramentas e técnicas Lean já utilizadas nas atividades da cadeia de petróleo offshore e
apontar novas possibilidades de uso. O trabalho foi desenvolvido em duas etapas: revisão sistemática
da literatura e entrevistas com especialistas. A revisão sistemática abrangeu artigos publicados em
periódicos científicos, revistas especializadas e congressos da área de petróleo entre os anos de
2009 a 2019. Foi possível identificar os estudos já publicados e as principais ferramentas e técnicas
Lean utilizadas na cadeia de exploração e produção de petróleo. As entrevistas mostraram que
muitas ferramentas já estão incorporadas no dia a dia das empresas, mas de forma isolada, sem a
sistematização exigida para a implantação da filosofia Lean.
Abstract
Lean thinking, also known as the Toyota Production System, can be defined as a philosophy or
method that combine techniques and tools that essentially seek to eliminate waste in operations.
There are reports in the literature of successful experiences in applying the Lean methodology in the
oil sector. The objective of this work is to identify Lean tools and techniques already used in offshore
oil chain activities and point out new possibilities for use. The work was developed in two steps:
systematic literature review and interviews with experts. The systematic review covered articles
published in scientific journals, specialized journals and oil congresses from 2009 to 2019. It was
possible to identify the studies already published and the main Lean tools and techniques used in the
oil exploration and production chain. Interviews showed that many tools are already incorporated into
companies' daily lives, but in isolation, without the systematization required to implement Lean
philosophy.
1. Introdução
Durante os últimos anos, a indústria de petróleo experimentou um considerável aumento nas
atividades de exploração e produção (E&P) devido à descoberta de novos campos e ao
desenvolvimento de tecnologias que possibilitaram a obtenção de óleo e gás por outros meios, como
a exploração offshore e o shale gas.
Por outro lado, os preços do óleo têm declinado desde meados de 2014 e é esperado que
continuem com um valor baixo por algum tempo. As empresas de E&P priorizaram o crescimento da
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produção quando os preços do petróleo ainda estavam altos, adquirindo novos ativos e empregando
pessoal adicional, com pouca atenção ao controle de custos e à eficiência (Martén e Whittaker, 2015).
Esse cenário levou a uma diminuição considerável da margem de lucro das empresas de exploração
e produção de 8% em 2012 para 0,5% em 2015 (Santamarta et al.,2016).
Esse panorama de queda nos lucros fez com que companhias procurassem implementar
estratégias confiáveis com o objetivo de reduzir custos. A aplicação de metodologias como Lean e
Six sigma pode contribuir para reduzir custos e otimizar a cadeia de produção.
Lean e Six sigma são processos que promovem melhorias e entregam produtos a um custo
menor e com melhor qualidade. Essas ferramentas vêm sendo usadas com sucesso em indústrias
manufatureiras e de serviços, mas foram pouco aplicadas na área petrolífera. Empresas do setor de
petróleo precisam se manter competitivas e a aplicação de Lean e do Six sigma pode reduzir custos
e melhorar a competitividade das empresas quando enfrentam queda no preço do petróleo (Rachman
e Ratnayake, 2018).
2. Metodologia
O objetivo do trabalho é identificar ferramentas e técnicas Lean utilizadas nas atividades da
cadeia de petróleo upstream e apontar perspectivas e tendências futuras para o setor. O trabalho foi
desenvolvido em duas etapas:
1. Revisão sistemática da literatura: permite sumarizar o conhecimento acumulado no
campo de interesse, identificar os métodos de pesquisa que predominam na área e, ainda, determinar
onde existem lacunas para futuras pesquisas (Praça, 2015).
2. Entrevistas: são uma ferramenta efetiva para captar dados subjetivos como opinião e
indicar tendências (Lakatos, 1996).
3. Resultados e discussão
Inicialmente foi feita uma análise das publicações e, em seguida, dos artigos selecionados.
3.1 Classificação e análise das publicações
Nos dez anos pesquisados, de 2009 até maio de 2019, o número de artigos publicados oscilou
entre 0 e 5 por ano. O interesse pela área começou a crescer a partir de 2012, com o aumento da
produção no pré-sal, mantendo um novo patamar de pelo menos uma publicação por ano desde
então (Figura 1).
Figura 1. Número de publicações por ano
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2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
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3.2 Classificação e análise dos artigos
Para classificação e análise dos artigos foi buscado nos textos citações às diversas ferramentas
Lean e, também, identificação das atividades da cadeia de petróleo onde foram empregadas.
Como pode ser observado na Figura 2, houve 59 citações das ferramentas Lean na literatura
estudada, dentre elas, Kaizen, trabalho padronizado e Lean Six sigma foram mencionadas 22 vezes,
o que corresponde a 37,3% do total de aparições dos métodos observados. As ferramentas VSM,
SIPOC, DMAIC, Just in time, Kanban e Six sigma, apareceram 35,6% das vezes. Finalmente, nos
27,1% das ferramentas citadas restantes, destacam-se o emprego do 5S, Fluxo contínuo, Ishikawa,
PPM e SMED, além das indicadas no gráfico, mencionadas apenas uma vez nas pesquisas.
Figura 2. Ferramentas utilizadas
A Figura 3 mostra as atividades onde foram aplicadas as ferramentas Lean. Foi observado uma
mudança gradual das áreas onde ocorre a aplicabilidade das ferramentas Lean ao longo do período
analisado. Nos primeiros anos o foco dos estudos foi na perfuração dos poços de petróleo, que logo
após foi alterado para o desenvolvimento de projetos de reservatórios. Essa mudança de panorama
se deve inicialmente pela queda no preço do petróleo a partir de 2008, o que levou as empresas a
buscar formas de diminuir os custos de exploração, principalmente, e produção e otimizar os
processos da cadeia de petróleo. Apenas nos últimos três anos é que foram encontrados uma maior
frequência de estudos na área de produção de óleo e gás, devido a uma nova queda nos preços
quando oferta de petróleo ultrapassou a demanda, principalmente nos Estados Unidos, depois do
aprimoramento da técnica de fraturamento hidráulico em rochas, como o xisto.
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Figura 3. Atividades comtempladas
A implementação do Lean produziu resultados positivos, com a maioria das publicações
relatando reduções no tempo de ciclo e nos custos.
4. Entrevistas
4.1 Entrevista: Rafael Mendonça
Segundo Mendonça, o Lean atua nas questões de controle de tempo e capacidade ociosa,
visando a organização para semana através de programação e controle das ações, tanto das
máquinas, quanto dos trabalhadores.
A manutenção preventiva é um dos principais alicerces para o pleno funcionamento da
plataforma. Esse método é utilizado diariamente, por uma equipe totalmente dedicada à verificação
dos equipamentos. A qual é responsável por definir um cronograma até o fim da semana anterior
para calibração, limpeza, verificação da vida útil e medição do funcionamento da peça, com a
finalidade de deixá-la o mais próximo dos padrões de fábrica.
Outra área de extrema importância para garantir a plena produção da cadeia é a de
mapeamento de processos. Essa é responsável por escrever os padrões de trabalho, treinar as
equipes de funcionários e garantir o pleno desempenho dos processos. Isso é feito através de
indicadores pré-definidos que mostram se os parâmetros estão de acordo. Caso contrário é feita uma
correção nos processos buscando seu pleno funcionamento.
De acordo com Mendonça, “os tempos dos processos são medidos na plataforma para otimizar
os processos e detectar ineficiências”. O Lean já está incorporado e adaptado à indústria de petróleo
com a finalidade de agregar valor. Não obstante, há formas de melhorar, à medida que, nas palavras
do entrevistado “pode-se aplicar o conceito de que cada área possa apresentar um plano de melhoria
explicitamente, não apenas indiretamente, como acontece atualmente”.
4.2 Entrevista: Paulo Lima
De acordo com Paulo, o objetivo da implementação do Lean é dar estabilidade, melhorar os
fluxos e otimizar os processos produtivos e administrativos. Para difundir e incorporar a filosofia Lean
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no dia a dia das empresas, ele adotou o Lean management. Esse método tem como base a realização
de reuniões diárias para identificação e resolução de problemas em todos os níveis da empresa,
desde o chão da fábrica até a diretoria se necessário. Por meio das reuniões é possível desenvolver
a liderança e incorporar ferramentas e comportamentos para a otimização dos fluxos de valor na
empresa. Dentro dessas ferramentas, destacam-se quadros para melhor a comunicação, como
infocenters e indicadores claros de desempenho.
O Lean management funciona com base na divisão dos grupos de trabalho, cada qual com
supervisores responsáveis por relatar os problemas de maior complexidade de cada área para os
níveis superiores de comando da empresa. Esse filtro de adversidades seleciona apenas os piores
obstáculos para serem discutidos pelas camadas superiores da empresa em fóruns de discussão.
Cada camada precisa ter a capacidade de lidar com problemas simples de forma rápida e eficiente.
5. Conclusão
Foram analisados 26 artigos buscando: motivação da pesquisa, objetivo, metodologia e
resultados. Os artigos foram classificados por local de publicação, ferramentas utilizadas e atividades
comtempladas.
A maior parte dos artigos foi publicada em congressos científicos e trazem relatos da aplicação
de ferramenta Lean no setor petróleo. Assim, é possível observar pouco interesse da academia pelo
tema.
Algumas lacunas ainda precisam ser preenchidas. Há poucos estudos sobre estoques onshore
e descomissionamento de plataformas offshore, atividades importantes que precisam ser mais
exploradas. A gestão dos estoques onshore é atividade de elevada complexidade e fundamental para
a eficiência da cadeia de petróleo. Plataformas operam com quantidade elevada de itens de
diferentes tipos, tamanhos, ciclos de vida e importância. Além disso, a demanda por suprimentos é
incerta, afetando toda a cadeia e tornando a gestão dos estoques um desafio. Temas voltados para
bases de apoio onshore e seus estoques, consolidação da carga, operações portuárias, gestão de
risco na cadeia etc., merecem atenção dos pesquisadores (Spagnol et al, 2018).
No caso do Brasil, a cadeia de suprimentos do petróleo é bastante complexa, sendo composta
por uma grande quantidade de unidades operacionais, um sistema de transportes abrangente (dutos,
terminais, navios), e uma variedade de atuações no mercado, como produção, venda, importação e
exportação de petróleo e derivados. Nos últimos anos é crescente o interesse por formas para reduzir
os custos e otimizar a produção de óleo e gás offshore, devido à baixa nos preços do petróleo. Nesse
contexto é importante divulgar as oportunidades que o uso ferramentas Lean pode oferecer para o
setor de petróleo.
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